陶瓷材料指所有无机非金属材料。是用天然或人工合成的粉状化合物，经成型(chéngxíng)和高温烧结而制成的多晶固体材料。第一节概述(Ɡàishù)特种陶瓷是以纯度较高的人工合成(rénɡōnɡhéchénɡ)化合物为主要原料的人工合成(rénɡōnɡhéchénɡ)化合物。如Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、BN等。高强度陶瓷高温(gāowēn)陶瓷压电陶瓷磁性陶瓷半导体陶瓷生物陶瓷特种(tèzhǒng)陶瓷可按化学组成分为氧化物陶瓷氮化物陶瓷碳化物陶瓷金属陶瓷（硬质合金）坯料制备(zhìbèi)通过机械或物理或化学方法制备(zhìbèi)粉料，在制备(zhìbèi)坯料时，要控制坯料粉的粒度、形状、纯度及脱水脱气，以及配料比例和混料均匀等质量要求。按不同的成型工艺要求，坯料可以是粉料、浆料或可塑泥团。成型将坯料用一定工具或模具制成一定形状、尺寸、密度和强度的制品坯型（亦称生坯）。烧结生坯经初步干燥后，进行涂釉烧结或直接烧结。高温烧结时，陶瓷内部会发生(fāshēng)一系列物理化学变化及相变，如体积减小，密度增加，强度、硬度提高，晶粒发生(fāshēng)相变等，使陶瓷制品达到所要求的物理性能和力学性能。8.2工程(gōngchéng)结构陶瓷材料硬度高，不会氧化生锈，不导电，耐1200℃高温，加工成型性好，成本(chéngběn)低廉。玻璃相较多，强度较低，在较高温度下易软化，故耐高温及绝缘性不及其它陶瓷。日用陶瓷工业上主要用作绝缘的电瓷绝缘子和耐酸、碱的容器、反应塔管道等，还可用于受力不大，工作温度在200℃以下(yǐxià)的结构零件。二、特种(tèzhǒng)陶瓷氧化铝陶瓷的强度高，是普通陶瓷的2～6倍，抗拉强度可达250MPa；耐磨性好，硬度次于金刚石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅，居第5；耐高温性能好，刚玉陶瓷可在1600℃下长期工作，在空气中的最高使用温度达1980℃；耐蚀性和绝缘性好；脆性(cuìxìng)大，抗热振性差，不能承受环境温度的突然变化。主要用于制作内燃机火花塞，火箭、导弹的导流罩，石油化工泵的密封环，耐磨(naimó)零件，如轴承、纺织机上的导纱器，合成纤维用的喷嘴等，作冶炼金属用的坩埚等。以Si3N4为主要成分；按生产工艺不同，分为热压烧结氮化硅陶瓷和反应烧结氮化硅陶瓷；热压烧结氮化硅陶瓷以Si3N4粉为原料，加入少量添加剂，装入石墨模具中，在1600～1700℃高温和20～30MPa的高压下烧结成型，得到组织致密，气孔率接近0的氮化硅陶瓷。因受石墨模具所限制，只能加工形状简单(jiǎndān)的制品。反应烧结氮化硅陶瓷以硅粉或硅粉与Si3N4粉的混合料，压制成型后，放入渗氮炉中进行渗氮处理，直到所有(suǒyǒu)的硅都形成氮化硅，得到尺寸相当精密的氮化硅制品。但此制品中有20～30％的气孔，故强度不及热压烧结制品，与95瓷相近。性能优异，易于加工。硬度高，摩擦系数小（0.1～0.2），有自润滑性，是极优的耐磨材料；蠕变抗力高，热胀系数小，抗热振性能在陶瓷中是最好的；化学稳定性好，除氢氟酸外，能耐各种酸、王水和碱液的腐蚀，也能抗熔融金属(jīnshǔ)的侵蚀；因氮化硅是共价键晶体，既无自由电子也无离子，具有优异的电绝缘性能。反应烧结氮化硅陶瓷主要用于耐磨、耐高温，耐腐蚀，形状复杂且尺寸(chǐcun)精度高的制品。如石油化工泵的密封环、高温轴承、热电偶套管、燃气轮机转子叶片等；热压烧结氮化硅陶瓷用于制造形状简单的耐磨、耐高温零件和工具。如切削刀具、转子发动机刮片、高温轴承等。主晶相SiC，有反应烧结和热压烧结两种碳化硅陶瓷；高温强度高，工作温度可达1600～1700℃1400℃时，抗弯强度为500～600MPa；有很好的导热性、热稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性，且耐辐射；是良好的高温结构材料，主要用于制作火箭喷管的喷嘴，浇注金属的浇道口、热电偶套管、炉管，燃气轮叶片(yèpiàn)，高温轴承，热交换器及核燃料包封材料等。主晶相BN，共价晶体，晶体结构为六方结构，有白石墨之称；良好的耐热性和导热性，热导率与不锈钢相当，热胀系数比金属和其它陶瓷低得多，故抗热振性和热稳定性好；高温绝缘性好，2000℃仍是绝缘体，是理想的高温绝缘材料和散热材料；化学稳定性高，能抗Fe、Al、Ni等熔融金属的侵蚀(qīnshí)；硬度较其它陶瓷低，可切削加工；有自润滑性，耐磨性好。氮化硼陶瓷常用(chánꞬyònꞬ)于制作热电偶套管，熔炼半导体、金属的坩埚和冶金用高温容器和管道，高温轴承，下班制品成型模，高温绝缘材料；因BN中含wB=43%，有很大的吸收中子的截面，可作核反应堆中吸收热中子的控制棒。不同种类的特种(tèzhǒng)陶